Распространение микробов в природе (экология микроорганизмов)

Окружающая нас среда населена различными микробами. Они находятся в почве, воде, воздухе, на растениях, в организме животных и человека, в кормах, на различных предметах. Микроорганизмы обладают выраженной способностью приспо­сабливаться к различным условиям среды.

Микрофлора почвы. Наибольшее количество микробов нахо­дится в почве — в 1 г пахотного слоя до 10 млрд. бактерий. Известно, что плодородие почвы зависит от наличия в ней не­органических и органических веществ, а также микроорганиз­мов — они являются основными факторами образования почвы.

В почве обнаруживают микроскопические водоросли, нитрифи­цирующие, денитрифицирующие, азотфиксирующие, целлюлозо- разлагающие бактерии, серобактерии, пигментные бактерии, дрожжи, плесени, актиномицеты, грибы. Численность и состав микрофлоры почвы зависят от ее химического состава, влажно­сти, рН, физической структуры, климатических условий, степе­ни загрязнения фекальными массами и мочой, характера обра­ботки и удобрения почвы. Наибольшее число микробов содер­жится в поверхностных слоях почвы, по мере углубления чис­ло их уменьшается. В теплое время года почва наиболее бога­та микроорганизмами.

Патогенные микробы попадают в почву с выделениями жи­вотных, трупами, сточными водами, инфицированными отброса­ми. Неспорообраз^ющие патогенные микробы (возбудители бруцеллеза, туляремии, сальмонеллеза, листериоза), как пра­вило, не могут длительно сохраняться в почве, так как испыты­вают недостаток питательных веществ и влаги, действие мик­робов-антагонистов и бактериофагов. Длительность пребывания этих микробов в почве — от нескольких дней до нескольких ме­сяцев. Спорообразующие микробы (возбудители столбняка, злокачественного отека, брадзота, ботулизма) сохраняются в почве длительное время. Особой устойчивостью обладают спо­ры возбудителя сибирской язвы, они сохраняются в почве деся­тилетиями.

Микрофлора воды. Воды бывают атмосферные (дождь, снег), подземные (грунтовые), поверхностные (реки, пруды, озера, болота) и морские. Чем меньше в воде органических ве­ществ, тем меньше микроорганизмов. Наименее загрязнены ат­мосферные воды, они содержат незначительное количество микробов. Обсеменение подземных вод зависит от глубины, с которой эти воды поступают. Чем больше глубина, тем меньше в воде микробов. Воды рек, озер, прудов и других поверхност­ных водоемов загрязняются микроорганизмами из почвы, воз­духа, а главным образом — в связи со спуском необеззаражен- ных сточных вод. В природе постоянно идет процесс самоочи­щения поверхностных вод, в частности рек, что обусловлено действием течения, солнечного света, различных химических веществ и бактериофагов.

Большинство микробов, обнаруживаемых в воде, являются сапрофитами. В зависимости от степени загрязнения в воде мо­гут находиться и определенное время сохранять жизнеспособ­ность возбудители сибирской язвы, эмфизематозного карбунку­ла, туляремии, рожи свиней, листериоза, пастереллеза, бруцел­леза. Сальмонеллы могут находиться в воде в жизнедеятель­ном состоянии до трех месяцев.

Найти в воде патогенные микробы трудно. Поэтому для оценки воды используют обнаружение в ней санитарно-пока- зательных микробов — микрофлоры кишечника человека и жи­вотных. Определяют микробное число — общее число бактерий в 1 мл воды (путем высева на агар в чашках Петри и после­дующего подсчета выросших колоний). Другим методом явля­ется установление коли-титра — наименьшего количества воды, в котором находится хотя бы одна кишечная палочка. Кроме того, определяют коли-индекс — количество кишечных палочек в 1 л воды. Согласно государственному общесоюзному стандар­ту, вода колодцев и водоемов считается доброкачественной, если микробное число не превышает 1000, коли-титр не менее 111, коли-индекс не более 9. Водопроводная вода должна иметь коли-титр не менее 500, а коли-индекс не выше 2.

Микрофлора воздуха. Микробы попадают в воздух с пылью, с каплями воды, с капельками слизи при кашле и чихании жи­вотных и человека. Степень загрязнения воздуха зависит от наличия в нем минеральных и органических взвесей, темпера­туры, осадков, влажности и других факторов. Частицы пыли и дыма адсорбируют на себе множество микробов. В верхних слоях атмосферы микробы встречаются редко, воздух у поверх­ности земли загрязнен сильнее, особенно в населенных пунк­тах, на территориях животноводческих объектов. Наибольшее число микробов содержится в воздухе закрытых помещений при недостаточном их вентилировании и нарушении санитар­ных правил (до 2 млн. бактерий в 1 м³ воздуха скотных дво­ров). Осадки очищают воздух от микробов, этому же способ­ствует высокая температура воздуха. В микрофлоре воздуха нет каких-либо специфических видов микроорганизмов — все зависит от тех микробов, которые находятся в почве, воде или в организме животных и человека. В воздухе микробы довольно быстро погибают от действия прямого солнечного света, высу­шивания, отсутствия питательных веществ.

Из патогенных микробов в воздухе обнаруживали стафи­лококков, возбудителей туберкулеза, сибирской язвы, столбня­ка, злокачественного отека, гриппа, оспы. Больные животные при кашле, чихании, фыркании выбрасывают в воздух мель­чайшие капельки слизи, содержащие возбудителя болезни. Соз­дается своего рода туман — аэрозоль. Эти мельчайшие части­цы могут длительно (от нескольких часов до нескольких су­ток) находиться во взвешенном состоянии и быть причиной за­ражения животных. Наиболее опасна мелкая пыль с частицами величиной 0,2—5,0 мкм, которая способна проникать в альвео­лы легких. Более крупные частицы задерживаются в верхних дыхательных путях и выводятся со слизью во внешнюю среду. Способствует заражению скученность животных, сухая уборка помещений.

Оценку бактериальной загрязненности осуществляют путем определения общего количества бактерий в 1 м³ воздуха. Воз­дух жилых помещений с содержанием более 1000 бактерий в 1 м³ считается загрязненным. Санитарно-показательным мик­робом для оценки воздуха признан стрептококк. Бактериологи­ческое исследование воздуха проводят седиментационным, фильтрационным и другими методами. Очистка воздуха в по­мещениях от микробов достигается вентиляцией, фильтрацией, а также с помощью дезинфицирующих веществ и ультрафиоле­тового облучения (бактерицидные лампы).

Нормальная микрофлора организма животного. Животное на­ходится в постоянном контакте с внешней средой. Обсеменение организма микробами происходит за счет их попадания из по­чвы, воздуха, воды, корма, от других животных. Из внешней среды микробы попадают на кожу, наружные слизистые обо­лочки, в дыхательные пути, пищеварительный тракт, мочеполо­вые органы. Внутриутробное развитие плода происходит, как правило, в стерильных условиях, а родившийся на свет инди­видуум с первым вздохом или глотком молозива воспринимает различных микробов, отдельные виды которых заселяют опре­деленные участки животного организма на всю его жизнь.

Микрофлору кожи составляют стрептококки, стафилококки, кишечная и синегнойная палочки, различные виды плесеней, актиномицеты, грибы и другие виды микробов, среди которых могут быть и патогенные. При повреждении кожи эти микробы составляют ведущую микрофлору ран, гнойников и других по­ражений. Перечисленные микробы могут находиться и на ви­димых слизистых оболочках.

Микрофлора пищеварительного тракта зависит от характера кормов, их химического состава и условий, имеющихся в раз­личных участках пищеварительного тракта. Наличие опреде­ленных микробов в кормах обусловливает их преобладание в микрофлоре кишечника. Например, дача молочнокислых про­дуктов обеспечивает приживление в кишечнике ацидофильных бактерий-антагонистов гнилостной микрофлоры, что особенно важно при выращивании молодняка. Регулирование микрофло­ры пищеварительного тракта достигается введением различных лекарственных веществ, например антибиотиков. Однако не­правильное применение антибиотиков и злоупотребление боль­шими дозами могут вызвать резкое изменение состава кишеч­ной микрофлоры-—дисбактериоз, а это влечет за собой нару­шение нормальной функции пищеварительного тракта.

На слизистой оболочке ротовой полости обнаруживают кок­ки, палочковидные и извитые бактерии, актиномицеты, плесе­ни. Лизоцим, находящийся в слюне и слизи, ограничивает раз­множение этих микробов. Через неповрежденную слизистую оболочку они, как правило, не проникают. Желудочный сок, имеющий кислую реакцию, разрушает подавляющее большин­ство микробов, попавших в желудок. Лишь кислотоупорные (возбудители туберкулеза) и спорообразующие (возбудитель сибирской язвы) микробы выживают в содержимом желудка. Вследствие этого микрофлора однокамерного желудка бедна. Однако микрофлора рубца жвачных, обладающих многокамер­ным желудком, обильна и разнообразна. В 1 мл содержимого рубца находится от 1 до 10 млрд. микробных клеток. На долю микробов приходится до 10 % сухой массы содержимого рубца. Микроорганизмы рубца обеспечивают сбраживание целлюлозы, крахмала, различных Сахаров, образование аминокислот и бел­ков, синтез витаминов. В результате организм получает для своего питания жизненно необходимые вещества. В рубце об­наруживают целлюлозоразрушающие микробы, стрептококки, лактобактерии, различные виды дрожжей и актиномицетов. Сами микробы пищеварительного тракта в дальнейшем пере­вариваются, обеспечивая животный организм высокопитатель­ным белком.

Двенадцатиперстная кишка малозаселена микробами, что объясняется бактерицидным действием желчи. В других участ­ках тонкого отдела кишечника находят кишечную палочку, эн­терококки, спорообразующие бактерии. В толстом отделе ки­шечника и прямой кишке содержатся те же микробы. До 40 % сухого вещества содержимого этого отдела кишечника состав­ляют микроорганизмы. В тонком и толстом отделах кишечника с помощью микроорганизмов также происходит расщепление питательных субстратов. Ряд образующихся при этом продук­тов усваивается организмом. Особое значение для жвачных животаъгх'имеет расщепление клетчатки, так как в их кишечни­ке отсутствует фермент целлюлаза. В пищеварительном тракте наряду с нормальной микрофлорой обнаруживают и патоген­ные микробы — возбудители столбняка, некробактериоза, саль- монеллезов и др.

Микрофлора дыхательных путей представлена в основном в верхних (передних) участках дыхательного аппарата, в особен­ности на слизистой оболочке носовой полости. Бронхи и аль­веолы легких обычно свободны от микробов и только при воз­никновении патологических изменений (бронхит, пневмония) заселяются ими. Из патогенных микробов обнаруживают стреп­тококки, пневмококки, пастереллы, возбудителей туберкулеза.

Микрофлора мочеполовых органов. Во влагалище находят стафилококков, стрептококков, кишечную палочку, молочнокис­лые бактерии, кислотоупорные бактерии. В матке, яичниках и семенниках обычно микробов нет. Также стерильны содержи­мое грудной и брюшной полостей, кровь, желчь, моча.

Микрофлора растений и кормов. Растения обычно обсемене­ны микробами только с поверхности. На растения микробы по­падают из почвы, пыли, осадков, а также с выделениями гры­зунов, сельскохозяйственных животных. Поверхностная микро­флора, состоящая в основном из сапрофитов, называется эпи- фитной (травяная палочка, кишечная палочка, молочнокислые бактерии, сенная и картофельная палочки, гнилостные флуо­ресцирующие бактерии, пигментные кокки, различные виды ак­тиномицетов, плесеней и дрожжей). Эта микрофлора для здо­рового растения безвредна, но может вызывать порчу скощен­ной зеленой массы, а также кормов. Например, термофильные бактерии, развиваясь во влажном сене или зерне, вызывают са­монагревание этих кормов, что приводит к их обугливанию, а иногда (при обильном выделении горючих газов — метана и водорода) к самовоспламенению. В кормах обнаруживают воз­будителей сибирской язвы, туляремии, ящура, чумы свиней и др. Отравление животных может быть при наличии в кормах ботулинического токсина.

Микрофлора навоза представлена гнилостными микробами, возбудителями разных видов брожения. При рыхлой укладке и хорошей аэрации в навозе интенсивно идут процессы разложе­ния белковых веществ с потерей азотистых соединений. Темпе­ратура при этом поднимается до 75 °С, что приводит к быст­рой потере навозом его ценности как удобрения. Плотная укладка навоза ограничивает развитие этих процессов. В наво­зе можно обнаружить патогенных микробов, попадающих в него с выделениями больных животных — возбудителей сибир­ской язвы, туберкулеза, бруцеллеза, сальмонеллезов, вирусных болезней.